任鑫鑫,趙世丹,左 俊,鄭亞星
(馬鞍山鋼鐵股份有限公司,安徽 馬鞍山 243000)
馬鋼2號高爐(第二代)自2017年10月開爐以來,爐況穩(wěn)定性較差,產(chǎn)能偏低,消耗較高。進入2020年,根據(jù)高爐現(xiàn)狀從兩方面進行管理,一方面從源頭著手,強化原燃料管理;另一方面從優(yōu)化操作技術和生產(chǎn)管理著手,采取一系列措施,以獲得較好的實踐效果,提升高爐產(chǎn)能。現(xiàn)對本次強化冶煉過程總結如下。
外圍原燃料質(zhì)量及性能的穩(wěn)定是高爐穩(wěn)定生產(chǎn)的前提條件[1]。從2020年1月開始,2號高爐采取的原燃料管理措施主要有:①關注原燃料保供狀況,及時與管控聯(lián)系溝通,杜絕發(fā)生低槽位現(xiàn)象。②關注原燃料的篩分情況,每班檢查T/H不小于3次,控制燒結礦T/H在120t/h以下,控制焦炭T/H在70t/h以下[2]。③加強篩網(wǎng)管理,每班檢查篩上物和篩下物情況,及時清理篩網(wǎng),同時建立篩網(wǎng)定期更換制度,避免發(fā)生跑粗、過篩等現(xiàn)象。④配用小粒燒,采用隔批加的方式,隔12批加一次。⑤在干濕轉換期間,跟蹤濕焦成分、粒度及水分變化,如波動大或異常及時采取應對措施。⑥關注燒結礦堿度和亞鐵變化,及時變料,如波動過大,及時加輕料過渡;尤其是配用落燒時,由于其成分性能變化大,往往需要加輕料過渡。⑦在爐料結構變動大時采取分步調(diào)整的方式,礦石一次變動比例≯2%。
上下部制度調(diào)劑是日常煤氣流控制的主要手段。在下部制度上:①風口布局調(diào)整,2號爐長期堵1個風口操作(27#),受堵風口影響該區(qū)域爐型不規(guī)整,墻體溫度波動大,后利用定修機會,將相鄰28#風口面積由120mm改小至110mm,送風面積由0.3390㎡調(diào)整為0.3371㎡;②積極使用風量,以4800m3/min為目標風量,確保鼓風動能在130kj/s以上,達到活躍爐缸的目的。
在上部制度上:①采用中心加焦布料模式,維持礦焦平臺寬度、位置不動,礦平臺7°,礦外檔角度39°,焦平臺7.5°,焦外檔角度39.5°,日常操作中用A+B布料模式來微調(diào)中心焦比例從而實現(xiàn)對中心氣流的控制,進而形成穩(wěn)定合理的兩道氣流分布。②礦批調(diào)整,控制班料速在47~48批料左右,生產(chǎn)實踐發(fā)現(xiàn)礦批不宜過大,對中心邊緣兩道氣流的控制效果不佳。③頂壓使用要適宜,不能讓中心過悶造成邊緣竄氣,但也不能過低導致壓差過高,不利于高爐強化[3]。2號爐頂壓一般維持在220-225kpa,壓差控制在175kpa以內(nèi)。
在操作細節(jié)上:①嚴格按照壓差管理操作,壓差超限要分析原因,并及時減風過渡,唯有該問題徹底解決,方可回風至目標風量。②關注爐頂布料精度,尤其是布料時間要控制好,正常誤差控制在±3s。
冷卻制度的合理穩(wěn)定是維持合理操作爐型的關鍵。日常生產(chǎn)中,2號爐冷卻水進水溫度控制在42.5℃~44℃之間,如出現(xiàn)偏差,要及時通知水泵房調(diào)整,冷卻壁進水流量控制在4300m3/h~4400m3/h。操作中,密切關注冷卻壁各段墻體溫度、水溫差的變化,全爐水溫差△T不能過低、也不能過高,盡量維持在3℃~6℃的合理范圍,否則爐內(nèi)應做適應性調(diào)整,避免長時間冷卻參數(shù)偏離正常。在冷卻制度相對穩(wěn)定的前提下,上下部制度應盡可能少動或不動,通過固化基本制度實現(xiàn)兩道氣流穩(wěn)定,從而維持合理的操作爐型。
爐缸熱量充沛穩(wěn)定是爐缸工況活躍的基礎。嚴格要求四班做好爐溫平衡,加強爐溫趨勢預判,爐溫調(diào)劑以早動、少動、動準原則為準,要求把爐溫控制在【Si】位于0.4%~0.55%,PT≥1500℃,硅偏差<0.15。同時關注渣系的變化,控制爐渣堿度在1.16~1.20之間,控制渣中Al在16.0%以下,保證爐渣良好的流動性,確保爐前渣鐵排放及時順暢。
3.3.1 漏水小套管理
日常生產(chǎn)中,當發(fā)生小套燒漏,為防止大量冷卻水漏入爐內(nèi)造成爐缸邊緣堆積,影響爐缸工作狀況,一般采取控水40%、停煤,通過減少供水來減少漏水入爐;而當小套漏水擴大時,需要及早請示匯報,組織更換。同時嚴格落實設備(小套)周期管理制度,利用定修、動休機會對使用壽命到期的小套組織進行更換。
3.3.2 破損冷卻壁管理
2號爐自開爐以來,破損冷卻壁共2塊,分別為14層20#C21-93、17層3#A39-15。對于破損冷卻壁通道,利用定修機會進行旁路跳接、穿管灌漿等,盡可能避免冷卻水漏入爐內(nèi)。
把握好高爐的攻守節(jié)奏是爐況穩(wěn)定的保障。2020年5月下旬,2號爐進行為期一月的干濕轉換,濕焦計劃增用至40%,考慮到焦炭結構變動大、濕焦粒度小、冷熱強度下降、水份波動大,5月20日起爐內(nèi)主動退負荷,由4.50分步退至4.30。在退負荷初期,爐況變化不大,氣流穩(wěn)定,風量平臺穩(wěn)定在4800m3/min,負荷小幅回歸至4.40,但一周后,即從5月28日開始,爐內(nèi)出現(xiàn)壓量關系緊張、減風幅度增大等現(xiàn)象,負荷被迫再度退回至4.30,6月考慮受單場出鐵、暴雨天氣對原燃料質(zhì)量的影響以及兩次動態(tài)休風的影響,一直維持較輕負荷(4.30),雖然燃料比水平略有升高,但是爐況穩(wěn)定性整體尚可,直至6月27日濕焦用完,實現(xiàn)了干濕轉換爐況的平穩(wěn)過渡。干濕轉換期間風氧參數(shù)變化及負荷變化見圖1、圖2。
圖1 干濕轉換期間風氧參數(shù)變化
圖2 干濕轉換期間負荷變化
在采取以上措施后,爐況穩(wěn)定性逐步改善,各類技術經(jīng)濟指標穩(wěn)步提升。2020年1~6月主要經(jīng)濟技術指標見下表1。
表1 2020年1~6月主要經(jīng)濟技術指標
(1)原燃料質(zhì)量穩(wěn)定是高爐穩(wěn)定生產(chǎn)的前提,緊抓原燃料質(zhì)量是提產(chǎn)降耗的最直接的手段。
(2)上下部制度的適應性調(diào)劑是保證兩道煤氣流合理穩(wěn)定的重要手段。
(3)穩(wěn)定兩道氣流是維護合理操作爐型的有效手段。
(4)充沛的爐缸熱量是保證爐缸活躍的關鍵所在,而爐缸工況活躍是渣鐵處理順暢、一次氣流分布合理穩(wěn)定的基礎。
(5)重視爐缸狀態(tài)變化,如風口漏水要積極更換。
(6)把握攻守節(jié)奏,在外圍原燃料劣化或爐況波動時,及時退守,確保爐況穩(wěn)定。